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Engineering

3D 첨가제 Micromanufacturing에 대한 마이크로 벽돌

Published: August 1, 2014 doi: 10.3791/51974

Summary

이 논문은 미세 전자 기계 시스템 (MEMS) 구조 및 장치의 유연한 제작을위한 3D 첨가제 micromanufacturing 전략 (라고 '마이크로 벽돌')을 소개합니다. 이 접근법은 급속 열 어닐링 사용 재료 본딩 기술과 함께 마이크로 / 나노 스케일 물질의 전사 인쇄 기반 어셈블리를 포함한다.

Abstract

전사 인쇄는 이들이 탄성 스탬프를 이용하여 서로 다른 기판에 생성되는 기판으로부터 (본원에서 '잉크'라고 함) 솔리드 마이크로 / 나노 재료를 전송하는 방법이다. 전사 인쇄는 유연하고 신축성 태양 전지와 LED 배열과 같은 최근의 진보 된 장치에서 발견되는 전례 구조 나 기능적인 시스템을 조작하는 이종 재료의 통합을 가능하게한다. 전사 인쇄 재료 조립 기능에 고유의 기능을 발휘하는 동안, 같은 인쇄 공정 향상을위한 기판에 자기 조립 단분자막 (SAM)의 증착 등의 접착제 층의 사용 또는 표면 개질은 미세 전자 기계 시스템의 마이크로 어셈블리 (MEMS) 구조의 넓은 적응을 방해 및 장치. 이러한 단점을 극복하기 위해, 우리는 결정 성 전적으로 표면 접촉 면적을 제어하는​​ 마이크로 통해 개별 개체를 조립 전사 인쇄의 고급 모드를 개발어떤 표면 변경없이. 접착제 층 또는 다른 변형 및 후속 물질 본딩 공정의 부재뿐만 아니라 기계적 본딩을 보장하지만, 더 특이한 MEMS 디바이스 구축에 적응 다양한 애플리케이션을 열어 조립 물질 사이 또한 열적 및 전기적 접속.

Introduction

이러한 큰 규모의 일반 3D 기계의 소형화 등의 미세 전자 기계 시스템 (MEMS)은, 성능 향상 및 제조 비용 절감 1,2를 제공하여 현대 기술의 발전을 위해 필수적이다. 그러나, MEMS의 기술적 진보의 속도는 현재 제조 기술 3-6 연속 혁신없이 유지 될 수 없다. 일반적인 모노 리식 미세는 주로 집적 회로 (IC)의 제조를 위해 개발 된 계층 별 프로세스에 의존한다. 이 방법은 고성능 MEMS 디바이스의 대량 생산을 가능하게에서 매우 성공적이었다. 그러나, 때문에 그것의 복잡한 계층 별 및 전기 감산 자연, 다양 모양의 3D MEMS 구조 및 장치의 제조, macroworld 쉬운,이 모 놀리 식 미세을 사용하여 달성하기 매우 어려운된다. 이하 공정의 복잡성과보다 유연한 3 차원 미세 가공을 가능하게하기 위해, 우리는 WCDMA 단말기를 개발,급속 열 어닐링을 사용 재료 본딩 기술과 함께 마이크로 / 나노 재료의 전사 인쇄 기반 어셈블리를 포함 3D 첨가제 micromanufacturing 전략 (칭했다 '마이크로 / 나노 석공') loped.

전사 인쇄는 그들이 엘라스토머 스탬프 제어 건식 접착을 이용하여 생성하거나 다른 기판에 성장되는 기판으로부터 마이크로 고체 물질 (즉, '단색 잉크')를 전송하는 방법이다. 마이크로 벽돌의 일반적인 절차는 전송 인쇄를 시작합니다. 조립식 고체 잉크는 진보 엘라스토머 스탬프의 형태 및 구조를 이후에 인쇄 잉크, 잉크 및 잉크 - 기판의 접착 성을 향상시키기 위해 급속 열 어닐 (RTA)를 이용하여 어닐링이다 microtip을 스탬프를 사용하여 인쇄 된 전사이다. 이 제조 방법은 기존의 다른 메 톡시를 사용 수용 될 수없는 특이한 마이크로 구조 및 장치의 구성을 가능하게DS 7.

MEMS 센서를 조립하는 이질 재료의 기능적 및 구조적 단색 잉크를 통합하기 (a) 기능 및 모든 3 차원 구조 내에 집적 액츄에이터; : 마이크로 벽돌은 다른 방법에없는 여러 가지 매력적인 기능을 제공한다 (b) 조립 된 단색 잉크의 인터페이스는 전기적 및 열적 접점 9,10로서 기능 할 수있다; (C) 조립 공간 해상도는 7 인쇄를 전송 고체 잉크와 고정밀도의 기계적인 단계를 생성하기위한 확장 성이 뛰어난 잘 이해 리소그래피 공정을 이용하여 (~ 1 μm의) 고 할 수있다; 및 (d) 기능 및 구조 고체 잉크는 평면이나 곡선 형상 모두 강성과 유연한 기판에 통합 할 수 있습니다.

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Protocol

도너 기판의 제조 1. 디자인 마스크

  1. 원하는 형상을 가진 마스크​​를 디자인합니다. 100 μm의 × 100 μm의 사각 실리콘 개별 유닛을 조작 100 μm의 × 100 μm의 사각형의 배열을 그립니다.
  2. 각 측이 추가로 15 μm의를 연장으로, 동일한 형상과 두 번째 마스크를 디자인합니다. 100 μm의 × 100 μm의 제곱의 배열의 경우, 단계 1.1에서 사각형을 커버 할 수있는 130 μm의 X 130 μm의 사각형의 배열을 그립니다.
  3. 앵커 형상을 디자인합니다. 네 20 μm의 × 40 μm의 직사각형, 정사각형의 한 가장자리를 중심으로 각을 그립니다. 처음 15 μm의 단계 1.1 × 100 μm의 광장 원래 100 μm의를 설명하고 있습니다 (그림 2 참조) 나머지 25 μm의 바깥쪽으로 나오도록 구조를 놓습니다.
    NOTE : 임의의 형상 및 치수는 앵커 콘택트 패터닝 재료와 기판 둘만큼 사용될 수있다. 이 앵커의 일단은 원점을 커버단계 1.1과 다른 쪽 끝을 알 형상 단계 1.2 형상을 확장해야합니다.

2. 검색 가능한 도너 기판을 준비

  1. 1 μM의 1-20 Ω의 • cm의 박스 및 산화막 두께의 시트 저항을 가진 3 μm 인 장치 층 두께와 절연체 (SOI) 웨이퍼 상에 p 형 도핑 된 실리콘을 준비한다. 참고 : 다양한 응용 프로그램의 경우 이러한 매개 변수를 변경할 수 있습니다.
  2. 스핀 코팅 포토 레지스트 (AZ5214, 30 초 동안 3,000 rpm으로, 두께 1.5 μm의) 단계 1.1에서 디자인 마스크를 부착합니다.
  3. (RIE) 악기, 패턴 SOI 웨이퍼의 장치 층 반응성 이온 에칭을 사용하여 포토 레지스트 마스크를 제거합니다. 이 단계 후에, RIE 에칭 영역은 박스 산화물 층 (도 2A)를 노출하고있다.
  4. 스핀 코팅 포토 레지스트 (AZ5214, 30 초 동안 3,000 RPM, 1.5 μm의 두께) 단계 1.2 설계 마스크 및 패턴입니다.
  5. 핫 플레이트에 90 초 동안 125 ° C에서 웨이퍼를 가열한다.
  6. 웨이퍼에 빠져단계 2.3에서 노출 박스 산화물 층을 에칭하기 위해 50 초 동안 49 %의 HF. 완전 건조 후, 마스크, 포토 레지스트 (그림 2B)를 제거합니다.
  7. 스핀 코트 (AZ5214, 30 초 동안 3,000 RPM, 1.5 μm의 두께)과 패턴 단계 1.3의 고정 디자인.
  8. 핫 플레이트에 90 초 동안 125 ° C에서 웨이퍼를 가열한다.
  9. 50 분 동안 49 % HF에 빠져. 이 단계는 포토 레지스트 (도 2c)에 현탁 실리콘 개별 유닛의 결과 잔존 패터닝 장치 층 아래에 남아있는 실리콘의 박스 산화물 층을 에칭한다.

마이크로 팁 스탬프 3. 디자인 마스크

  1. 광장 한 100 μm의 × 100 μm의와 마스크를 디자인합니다.
  2. 100 μm의 × 100 μm의 영역 안에 여러 개의 12 μm의 × 12 μm의 사각형 마스크를 디자인합니다.

4. 마이크로 팁 스탬프의 금형을 확인

  1. <1-0-0>의 결정 방향으로 실리콘 웨이퍼를 청소, 증언플라즈마 (PECVD) 장비 화학 기상 증착을 강화하여 실리콘 질화물의 100 nm의 앉아.
  2. 스핀 코팅 포토 레지스트 (AZ5214, 30 초 동안 3,000 RPM, 1.5 μm의 두께) 단계 3.2 설계 마스크 및 패턴입니다.
  3. 본 10시 1분 버퍼 산화물에 천트 (BOE)를 사용하여 실리콘 질화물 층.
  4. 탈 이온수 170 ㎖ 및 이소 프로필 알코올 (IPA)의 혼합물 40 ㎖의 비커에 수산화 칼륨 (KOH)의 80g을 녹인다.
  5. 핫 플레이트에 80 ° C에서 KOH, IPA와 물 혼합물을 가열한다.
  6. 수직 (에칭 속도가 약 1 μm의 / 분입니다) 결정 구조에 노출 된 실리콘을 에칭 KOH의 혼합물을 비커에 제조 된 웨이퍼를 배치합니다.
  7. 노출 된 실리콘은 완전히 에칭 후, KOH 혼합물로부터 웨이퍼를 제거하는 HF를 사용하여 실리콘 질화막을 에칭하여, 그리고 (도 3a)을 RCA 세정 한 RCA 및 2를 수행한다.
  8. 다음 레시피 3.1 단계에서 제조 된 마스크와 SU-8 (100) 및 패턴 코트를 스핀 : 3,000 R1 분, 30 분, 10 분, 95 ° C, 65 ° C에서 부드러운 빵에 대한 오후, 550 엠제이 / cm 2 및 포스트 빵을 65 ° C에서 1 분 및 10 분 동안 95 ° C (그림 (b)에 노출 ).
  9. SU-8 (100)가 완전히 경화 한 후, 3 ~ 5 방울을 떨어 뜨려의 (트리 데카-1 ,1,2,3-테트라 하이드로 옥틸)-1-트리클로로 실란 단일 층을 적용 (트리 데카-1, 1,2,3 - 테트라 옥틸 진공 항아리로 페닐) -1 - 트리클로로 실란 및 항아리에 웨이퍼를 배치하고, 진공을 적용.

5. 금형을 사용하여 마이크로 팁 스탬프를 복제

  1. 5:1 비율로 폴리 디메틸 실록산 (PDMS)베이스와 경화제를 혼합한다.
  2. 진공 용기에 배치하여 혼합물을 탈기.
  3. 금형에 가스가 제거 된 PDMS 혼합물의 작은 부분을 붓고 PDMS 리플 로우는 평평한 표면 (그림 3C)를 달성하기 위해 수 있습니다.
  4. 완전히 PDMS를 치료하기 위해 2 시간 동안 70 ° C에서 오븐에 PDMS와 곰팡이를 놓습니다.
  5. 에서 곰팡이를 제거오븐 PDMS를 벗겨 (그림 3D).

6. 도너 기판에서 잉크를 검색하고 대상 지역에 인쇄

  1. 현미경을 갖춘 전동 회전 및 X, Y-번역 단계에 도너 기판을 놓습니다.
  2. 독립적 인 수직 번역 단계로 마이크로 팁 스탬프를 연결합니다.
  3. 현미경, 병진 및 회전 단계를 사용 도너 기판에 실리콘 잉크로 마이크로 팁 스탬프를 맞 춥니 다. 또한, 마이크로 팁의 표면 및 틸트 스테이지를 조정하여 실리콘 잉크 사이 경사 배향을 다한다. 그 후, 연락을 할 수있는 마이크로 팁 스탬프를 가져옵니다.
  4. 작은 팁이 완전히 붕괴 표면 전체 기증자의 기판 상에 실리콘 잉크와 접촉되도록 천천히, 초기 접촉 후 더 아래 마이크로 팁 스탬프를 가져옵니다.
  5. 빠르게 R로 인해 마이크로 팁 스탬프와 실리콘 잉크의 큰 접촉 면적에 앵커를 깨고, Z 스테이지를 마련도너 기판에서 실리콘 잉크를 etrieve 및 마이크로 팁 스탬프에 연결합니다.
    주 : 마이크로 팁 스탬프 스트레스없는 경우, 압축 된 마이크로 팁은 검색시 잉크와 최소한의 접촉을 원래 피라미드 모양으로 복원합니다.
  6. X, Y-번역 무대에 수신기 기판을 배치하고 원하는 위치에서 마이크로 팁 스탬프에서 검색시 잉크를 맞 춥니 다.
  7. 검색시 잉크가 거의 수신기 기판과 접촉 할 때까지 Z 무대를 내려.
  8. 접촉을 한 후, 천천히 원하는 위치에 인쇄, 실리콘 잉크를 해제 Z 스테이지를 올립니다.

7. 접합 공정

  1. 프로그램 90 초에서 950 ° C까지 RT에서 순환 급속 가열로는 10 분 동안 950 ° C로 유지하고 (퍼니스의 모든 열 공급을 제거하여) RT까지 냉각.
  2. 950 °에서의 주변 공기 환경 및 어닐링에 노에서 인쇄 수신기 기판을 놓고시 -시 본딩 또는 Si-오 결합을위한 30 분 동안 360 ° C에서 10 분 동안 C.

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Representative Results

마이크로 벽돌 모 놀리 식 미세 공정에 의해 달성하는 것은 매우 어렵거나 불가능하다 MEMS 구조를 생성하는 이종 재료의 통합을 가능하게한다. 그 능력을 발휘하기 위하여, (a '마이크로 주전자'라고도 함) 구조.도 4a는 도너 기판 상에 제조시 잉크의 광학 현미경 이미지는 오직 마이크로 벽돌을 통해 제조된다. 디자인 잉크는 마이크로 주전자의 빌딩 블록입니다 단결정 실리콘으로 다른 차원의 디스크입니다. 도너 기판을 독립적으로 제조되면, 디스크는 리시버 기판 및도 4b에 도시 된 바와 같이 마이크로 팁 스탬프를 이용하여 계층 별 어닐링 층상에 인쇄 된 전사이다. 마이크로 주전자의 내측 영역은 각각의 조립 된 디스크로부터 알 수있는 바와 같이 중공이다. 또한, 마이크로 벽돌 프로세스의 가녀 리고도 전사 인쇄와 다소 절묘한 사 ž 어닐링에 따라 시험 할 때,ONIC 결정 혈소판 (그림 4C-E). 광 표면이 먼저 나노 임프린트 리소그래피로 패턴과 프로토콜에 설명 된대로 도너 기판에 양도 잉크로 만들어집니다. 잉크가 완전히 준비되면, 광결정 혈소판는도 4E에 도시 된 바와 같은 구성 테이블을 형성하는 50 ㎛ 두께의 Si 개의 고리 상에 전사된다.

외에도 실리콘 잉크에 대한 마이크로 벽돌에서, 그림의 이미지는 마이크로 벽돌의 5 예를 보여 얇은 금 필름을 조립 채택했다. 그림 (a)는 도너 기판에 제조 된 400 nm 두께의 금 박막의 광학 현미경의 이미지입니다. 이 잉크는 추가로 처리하고 오면 (그림 5B)에 인쇄를 전송할뿐만 아니라, 실리콘 표면 (그림 5C)에 테스트됩니다.

금 박막 조립이 마이크로 벽돌 열쇠 중요하다는 어떤 접착제 층, T의 부재그 인쇄의 Au 막이 수신기 기판과 전기적으로 전도성을 나타내고 옮긴다. 그것은 전송 인쇄 금 영화와 수신기의 Au 표면 사이의 강한 기계적 결합을 달성하기는 어렵지만, 구성 요소는 반 데르 발스의 힘을 통해 장소에서 개최하고 추가 처리 (그림 5B) 9없이 좋은 전기 전도성을 나타낼 수 있습니다.

반대로, 실리콘 표면의 Au 박막의 이종 통합은 또한 전사 인쇄 및 약의 Si-의 Au 공융 온도에서 급속 열 어닐링을 통해 달성된다. 어닐링 공정을 통해 실리콘 포르토 계면에서 접촉 저항이 크게 인해 포르토시 공융 본딩에 샘플을 스퍼터 증착 유사한 감소된다. 전송 라인 측정 (TLM)의 실험으로,이 주장은 (그림 5C) 10을 입증하고있다.

그림 1 그림 1. 마이크로 벽돌 7의 일반 프로세스 흐름. 준비 단계로서, 도너 기판, 스탬프 및 수신기 기판을 독립적으로 제조된다. (A) 일단 다른 모든 구성 요소는 제 microtip을 스탬프가 거꾸로 배치 된 투명 유리 슬라이드에 부착되어 배치되도록 상기 마이크로 팁 스탬프를 아래쪽으로 가리키는됩니다. 스탬프 단단히 배치 된 후, 상기 도너 기판은 x, y 축 스테이지 상에 위치하며, 스탬프는 현미경을 통해 도너 기판에 잉크와 정렬된다. (B)이어서, 스탬프는 도너 기판에 내려진다 및 예압은 스탬프에 적용되는 이러한 스탬프의 모든 마이크로 팁이 완전히 붕괴됩니다. (C) 그 후, 스탬프가 빠르게 상승하고 잉크를 검색하고 스탬프에 연결되어 있습니다. (D) retriev를 인쇄하려면ED 잉크, 잉크 스탬프 조심 영역을 대상으로 정렬되고 끝이 부분적으로 붕괴하는 동안 잉크가 부드럽게 수신기 기판과 접촉하게되도록 저하된다. (E) 잉크 리시버 기판과 접촉하는 동안, 스탬프가 서서히 발생합니다. 인해 스탬프 잉크 계면에서보다 잉크 리시버 계면에서 큰 반 데르 발스 상호 작용, 잉크 리시버 기판 상에 남아있다. (F) 조립 된 잉크와 수신기 기판을 급속 가열로에 옮겨 950 ℃에서 어닐링된다 시 -시 결합 또는 30 분시 - 오 결합을위한 360 ° C에서 10 분 동안 C. 전사 인쇄 공정 다음 어닐링 단계는 마이크로 벽돌 절차를 완료한다. 금강 등의 허가를 재현. 7 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.


SOI 웨이퍼 상에도 2. 도너 기판 준비 회로도. (A), 소자 층을 원하는 사이즈 및 형상으로 패터닝된다. (B) 다음 HF 습식 에칭 프로세스는 아래의 영역을 제외하고 노출 된 SiO2를 박스 층을 제거 패터닝시. (C) 포토 레지스트 및 스펀 앵커를 형성한다. (D) 그 후, 기판은 잔류 SiO2로 씻어 에칭하는데 HF에 침수된다. HF에 충분한 시간 후,시 광장 잉크의 배열은 일시 중단되고 도너 기판 만 포토 레지스트 앵커와 무료 서. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.


그림 3. 스탬프 제조 7의 회로도. (A) 마이크로 팁 우표를위한 금형을 만들기 위하여, 실리콘 웨이퍼 세정 및 작은 피라미드 모양의 micropits는 KOH 에칭을 통해 웨이퍼 상에 생성됩니다. (B) 에칭이 완료되면, 웨이퍼의 표면은 마이크로 팁 위에 캐비티를 형성하도록 적용 및 패터닝 SU8이어서이 RCA 세정 공정을 통해 세정된다. 이어서, 트리클로로 실란 단일 층은 진공 용기에 트리클로로 실란 3-5 방울을 떨어 뜨리고, 웨이퍼를 배치하고, 진공 용기를 진공 화하여 다음 PDMS 성형 / 탈형 공정을 촉진하기 위해 몰드에 코팅된다. 코팅이 수행된다 (C) 일단 , PDMS 전구체 붓고 오븐에서 경화시킨다. (D) 경화 PDMS 간단히 완료 금형으로부터 박리마이크로 팁 스탬프위한 몰드 제조 방법. 금강 등의 허가를 재현. 7 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 4
실리콘 마이크로 석공 7도 4. 주제 작품. (A) 도너 기판의 링 형상의 Si 잉크의 광학 현미경 사진, (B) 마이크로 석공 의해 형성된 마이크로 주전자 구조의 주사 전자 현미경 (SEM) 화상 ( 네 실리콘 링에 실리콘 광자 표면의 마이크로 벽돌의 C) 그림 (광자 표면 (D) 네에서 조립 된 광 실리콘 표면에 나노 구조의 D, E) SEM 이미지 실리콘 링 (E). 금강 등의 허가를 재현. 7 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 5
오 마이크로 벽돌 8 그림 5. 대표적인 작품. 맨 윗줄에 검색하고 맨 아래 줄에 검색 할 준비가 오 잉크, (B)의 Au 필름을 인쇄 전송의 SEM 이미지로 준비 도너 기판의 (A) 광학 현미경보기 패턴의 Au 표면에 패턴 화 된 실리콘 지구에 금 필름을 인쇄 전송 (C) SEM 이미지. 금강 등의 허가를 재현. 8= "_blank"를 얻을>이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

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Discussion

도 4에 제시된 마이크로 벽돌은, 소재 본딩 공정에서 실리콘 융착을 포함한다. 실리콘 융착은 급속 가열로 중에 시료를 삽입 (RTA 퍼니스)와 10 분 동안 950 ° C에서 시료를 가열함으로써 달성된다. Si 및 실리콘 - - SiO2로 본딩 10,11이 어닐 조건은 모두 채용 할시 사이이다. 대안으로,도 5c에서 볼 수있는 실리콘 스트립과 결합의 Au가 공융 본딩을 채용하고 있으므로, 접합 온도는 30 분에 대한 8시 - 오 공융 온도 (363 ° C)의 주위이다. 공융 본딩을 보장하기 위해, 종래의 Si 스트립의 Au 잉크를 인쇄하는, 실리콘 스트립 철저 등의 Au 및 Si의 계면에서의 자연 산화물과 같은 임의의 불순물을 방지하기 위하여 49 % HF로 정화 할 필요가있다. 마이크로 벽돌과 금 영화를 조립 할 수 있다는 것은 상당히 마이크로 벽돌 제조 방식 SINC의 넓은 적응을 향상전자는 재료의 금속 활자를 소개합니다. 금강 제시로 인해 실리콘과의 낮은 전기 접촉 저항, 그것은 완성 MEMS 장치의 전극뿐만 아니라 현탁 막 렉셔로서 사용될 수있다.

개발 양도 잉크는 현재시와 오 제한 및 해당 수신기 기판의 재료는 Si 및 그런가 2시, 그리고 금에 대한 오와시입니다됩니다. 전반적으로, 상기 인쇄 단계에서 수신기 기판과 용이성 잉크 결과 사이에 큰 접촉 면적. 도 4E에서와 같이하지만, 부분적으로 표면과 접촉하는 동안 잉크를 인쇄하면, 부유 구조물의 결과로도 가능하다.

마이크로 벽돌이 미세의 새로운 접근 방식이지만, 여전히 그 과정에서 극복하는 제한 사항이 있습니다. 고체 잉크의 현재 결정 조립 이후 처음이자 지금까지 가장 생산하고 확장 성이 개인을 실시동시에, LY보다는. 실리콘 융착 고온에서 수행되기 때문에, 또한, Si 및 그런가 차이는 2 열팽창 계수는 인터페이스 / 박리 좌굴이 발생할 수있다. 이러한 제한은 상기 마이크로 석공 기술의 더 넓은 적응로 조사 될 필요가있다.

그림 4에 제시된 바와 같이, 마이크로 벽돌은 주로 독특한 첨가제 이전에 보이지 않는 세 가지 차원 마이크로 구조의 유연한 제조 능력을 통해, 모 놀리 식 미세에 의존하는 기존의 MEMS 프로세스에 엄청난 영향을 미친다. 또한, 마이크로 벽돌은 연질 탄성 스탬프를 사용하고 있기 때문에, 표면을 손상시키지 않고 마이크로에 민감한 기능을 조작하는 기능을 갖는다. 이후의 작업은 조립 시간을 줄이기 위해 병렬로 전사 인쇄를 포함하고, 레이저를 이용한 어닐링 및 다이버이 프로세스를 확장하여 사용할 지역화 본딩 공정SE는 등의 SiO2,시 X의 N y를, 알, 같은 재료를 MEMS.

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Materials

Name Company Catalog Number Comments
Az 5214 Clariant 1.5 mm thick Photoresist
Su8-100 Microchem 100 mm Photoresist used in mold
Sylgard 184 Dow Corning PDMS mixed to fabricate stamp
Hydrofluoric acid Honeywell Acid to etch silicon oxide layer
Silicon on insulator Ultrasil Donor substrate was fabricated
Trichlorosilane Sigma-Aldrich Chemical used to help pealing of PDMS from mold

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References

  1. Stix, G. Toward “Point one. Sci Am. Feb. , 90-95 (1995).
  2. Appenzeler, T. The Man Who Dared to Think Small. Science. 254, 1300-1301 (1991).
  3. Madou, M. J. Fundamentals of Microfabrications The Science of Miniaturization. , CRC Press. Boca Raton, FL. (2002).
  4. Xia, Y., Whitesides, G. M. Soft Lithography. Angew Chem Int Ed. 38, 551-575 (1998).
  5. Judy, J. W. Microelectromechanical systems (MEMS) fabrication, design and applications. Smart Mater Struct. 10, 1134-1154 (2001).
  6. Jain, V. K. Micromanufacturing Process. , CRC Press. (2012).
  7. Keum, H., et al. Silicon micro-masonry using elastomeric stamps for three-dimensional microfabrication. J Micromech Microeng. 22, 55018 (2012).
  8. Keum, H., Chung, H., Kim, S. Electrical Contact at The Interface between Silicon and Transfer-Printed Gold Films by Eutectic Joining. ACS Appl Mater Interfaces. 5, 6061 (2013).
  9. Keum, H., Seong, M., Sinha, S., Kim, S. Electrostatically Driven Collapsible Au Thin Films Assembled Using Transfer Printing for Thermal Switching. Appl Phys Lett. 100, 211904 (2012).
  10. Klaassen, E. H., et al. Silicon fusion bonding and deep reactive ion etching: a new technology for microstructures. Sens Actuators A. 52, 132-139 (1996).
  11. Barth, P. W. Silicon fusion bonding for fabrication of sensors actuators and microstructures. Sens Actuators. A21 - A23, 919-926 (1990).

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물리학 제 90 마이크로 벽돌 마이크로 어셈블리 전사 인쇄 건조 접착제 첨가제 제조 인쇄 공정 미세 잉크 미세 전자 기계 시스템 (MEMS)
3D 첨가제 Micromanufacturing에 대한 마이크로 벽돌
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Cite this Article

Keum, H., Kim, S. Micro-masonry forMore

Keum, H., Kim, S. Micro-masonry for 3D Additive Micromanufacturing. J. Vis. Exp. (90), e51974, doi:10.3791/51974 (2014).

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